Napelem, kristályos napelemek

Közzétette: | szeptember 11, 2015 | Megújuló energia magazin, Napenergia | Nincs hozzászólás
Szilícium alapú napelem.

A napelem egy fotovoltaikus villamos berendezés, a Nap elektromágnesen sugárzását alakítja át közvetlenül elektromos árammá. A napelem egyenáramot termel. A napelemeknek többfajtája is ismert, ezek közül az egyik a kristályos napelemek. A kristályos napelemeket használják a legtöbb alkalommal naperőművek vagy háztartásokat ellátó napelem rendszerek telepítésekkor. Más fajtáinak vagy alacsony a hatásfoka, mivel elavult technológiával készülnek, vagy az űrkutatásban használatosak, esetleg még fejlesztés alatt állnak. A kristályos napelem szilícium felhasználásával készül. A szilíciumot a napelem félvezető sugárzáselnyelő részéhez alkalmazzák, ez az a napelem alkotórész ahol a napsugárzás elnyelődik. A szilícium megjelenése robbanásszerű fejlődést eredményezett a napelemek fejlődésében. A kristályos napelem fajtái közül a monokristályos napelem kerül ma a terítékre.

Napelem fajtái, kristályos napelemek

A napelemeknek több fajtája ismert, az alapanyaguk alapján szokták megkülönböztetni őket. Ezt nem úgy kell érteni, hogy az egész napelem panel egy adott anyagból készül. A napelem a Nap elektromágneses sugárzását hasznosítja. A napelem belsejében egy félvezető anyag szükséges a folyamathoz. Lényegében a félvezető alapanyaga az, amire a napelem alapanyagaként hivatkozunk. A félvezető konkrét anyaga az adott napelem gyártási technológiája és/vagy a felhasználási területe határozza meg. Kiváló példa erre az űrben alkalmazott napelemek összehasonlítása a háztartási napelemes rendszerekben alkalmazott napelemekkel. Az a napelem, melyik kiválóan működik az űrben tapasztalható hatások közt biztos, hogy nem lesz ideális választás egy háztartást elektromos árammal ellátó napelemes rendszer részének, és ez fordítva.

Napelem fajták felsorolása

A felsorolás tartalmaz minden eddig alkalmazott napelem gyártási technológiát és alapanyagot felhasználó napelemeket és jelenleg fejlesztés alatt álló napelem típusokat is. Listánk minden tagjához egy rövid leírást is mellékelünk, a számadatok inkább tájékoztató jellegűek, mivel a felsorolt napelemek hatásfokának különböző környezeti feltételek az ideálisak.

Napelem fajtái

  • Kristályos napelem: a kristályos napelemek szilícium felhasználásával készülnek és napjainkban a legelterjedtebbek a piacon. Hatásfokuk 5% és 18% közt mozog, laboratóriumi körülmények közt a legmagasabb mért hatásfok 25% volt, elméletileg az elérhető maximum 33,7%.
  • Gallium arzenid alapú napelem: ezt a típust műholdakon alkalmazzák, az áruk is csillagászati magasságokat üt meg, mivel a 46%-os hatásfok eléréséhez nyolc réteget kell egymásra építeni.
  • Szerves festék félvezetőjű napelem: nagyon olcsó napelemek a félvezető anyag alacsony ára miatt, de ezzel párhuzamban a hatásfokuk is meglehetősen alacsony, mindössze 2%-4%.
  • Egyéb félvezető vegyületű napelem: gyártásukhoz minimális félvezető alapanyag is elegendő, maga a félvezető réteg nagyon vékony. A hatásfokuk bármelyik lehetséges vegyület esetén (pl.: réz-gallium-indium-szelenid) 15% alatt marad.
  • Polimerekből készült napelem: A polimerek szerves anyagok. Itt is a szokásos képlettel találjuk magunkat szemben, olcsó napelem alacsony hatásfok (2%-5%)
  • Szerves-szervetlen perovszkit napelem: bátran állíthatjuk, a jövő napelemei. Még fejlesztés alatt állnak, az előrejelzések szerint 2017-ben kerülnek forgalomba. Várhatóan igen alacsony előállítási költség mellett hatásfokuk lényegesen magasabb lesz az azonos ár kategóriájú napelemekhez képest. Eddigi perovszkit napelem teszteken a legmagasabb mért teljesítmény 20% volt.

Kristályos napelem fajtái

A szilícium alapú kristályos napelemeknek három fajtája létezik. Gyártási technológiájuk alapján különböztetik meg őket természetesen, mint azt majd láthatjuk az áruk, hatásfokuk, élettartamuk és gyári garanciájuk is egymástól eltérő. Mindezek ellenére minden napelem típusnak a sajátosságaiknak köszönhetően létezik ideális felhasználási területe.

Amorf kristályos napelem

Amorf kristályos napelem panel.

Amorf kristályos napelem.

Gyártásuk közben egy vékony acéllemezen vagy üveglapon egy feketés színű amorf kristály réteget hoznak létre. A másik két fajtához képest a legolcsóbbak így arányosan a hatásfokuk is a legkisebb a maga 5%-8% közti értékével. Általában gyártói garanciájuk 10 év és várható élettartamuk 15 év. Nagy felület szükséges a telepítésükhöz az alacsony hatásfokuk miatt, máskülönben a napelemes rendszer csekély áramot fog termelni. Kisebb napelem rendszerek telepítésekkor az alkalmazásuk nem ajánlott, inkább érdemes nagy napelem rendszerek esetében amrof napelem panelokkal felszerelni a napelemes rendszert. Előnye még, hogy nagy felületen a megjelenése esztétikus, nem igazán érzékeny a tájolásra és a dőlésszögre. Felhasználásukra egy jó példa a Kyocera székház.

Polykristályos napelem

A polykristályos napelem egy cellája.

Polykristályos napelem cella.

A polykristályos napelem elnevezését a onnan kapta hogy a napelem celláiban a szilícium több kristályban van jelen. Ennek az oka a gyártási eljárás. A napelem cellák öntéssel készülnek, a szilícium több kristályban dermed meg. Az amorf és a monokristályos napelemek közt helyezkednek el minden felsorolt ismérvben. Áruk drágább az amorf napelemhez képest, de olcsóbb a monokristályos napelemnél. Hatásfoka 15%. A gyártók 25 év garanciát adnak rá, élettartama minimum 30 év. Előnyük hogy magasabb a hatásfokuk az amorf napeleménél, és a szórt fényt szintén jól hasznosítják, kevésbé befolyásoló tényező a dőlésszög és a tájolás. Ez annyit jelent, hogy nem csak egy ideális dőlésszög és tájolás esetén termelnek hatékonyan elektromos áramot. Továbbá hazánk földrajzi adottságai is kedvezőek a polykristályos napelemek felhasználására.

Monokristályos napelem

Monokristályos napelem egy darab napelemes cellája.

Monokristályos napelem cella.

A kristályos napelemek közt mind az ár, mind a többi ismérvben a legmagasabb értékekkel rendelkezik. Egyben a legdrágább, hatásfoka 18% ami a legmagasabb a kristályos napelemek közt, gyári garanciális ideje 25 év, minimum élettartama 30 év. Felhasználása olyan esetekben ajánlott, amikor szűkös a rendelkezésre álló felület ahova a napelemeket telepíteni tudjuk, így fontos a magas hatásfok, hogy kevesebb napelemmel is meg lehessen termelni a szükséges energia mennyiséget. Hazánk földrajzi adottságai miatt a polykristályos napelemek átlagosan magas hatásfokkal képesek üzemelni, inkább ajánlott a polykristályos napelemes panelok alkalmazása, egy közepes méretű háztartás esetén már akár nyolc darab polykristályos napelem is elegendő. Monokristályos napelemeket a magas áruk miatt csak indokolt esetben érdemes használni, a napelemes rendszer teljesítményének szempontjából azonos mennyiségű poly- és monokristályos napelemes panel felhasználásával nem tapasztalhatunk számottevően nagy különbséget.

Kristályos napelem fajták összegzés

Mint az összehasonlításból s láthatjuk, a kristályos napelemek esetében az ár, hatásfok, gyári garancia és az élettartam egymással egyenesen arányos. Drágább napelem esetében a mutatók magasabbak, olcsóbb napelem esetében alacsonyabbak. Felhasználási területükben a különbség, hogy még a polykristályos és a monokrostályos napelemeket háztartási méretű napelem rendszerek telepítéséhez ajánlott alkalmazni, az amorf napelemeket inkább ipari méretű felhasználáshoz érdemes beszerezni.

Napelem kínálatunk

Cégünk a több éves tapasztalatai alapján több előre méretezett, gyakorta megrendelt napelem rendszert is alkalmaz. A napelem csomagjaink kizárólag minőségi elemekből vannak összeállítva, nagy hangsúlyt fektetve az alkotórészek kiváló minőségére és a kedvező ár/érték arányra. A piacon magukat képviselő gyártók közül a legjobbakkal állunk kapcsolatba, a napelem rendszereink a legideálisabb összeállításokat képviselik. Természetesen egyedi, testre szabott napelem rendszer tervezésével, engedélyeztetésével és telepítésével is foglalkozunk. Díjmentes árajánlatért forduljon hozzánk bizalommal!

Hozzászólás

Az email címet nem jelenítjük meg sehol.